摘 要:滿堂支架法是當前現澆箱梁最常見的施工方法之一。滿堂支架的應用,對現澆箱梁施工產生推動性作用,同時也是工程的基礎環節。因此,加強對滿堂支架應用的重視程度,將對提高施工安全性、保障工程質量具有重要意義。本文結合豐富的工程經驗,對滿堂支架現澆箱梁施工技術要點進行分析與探討。
關鍵詞:滿堂支架 現澆箱梁 施工技術
中圖分類號:U445文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)09(b)-0136-02
以我國當前橋梁工程設計實際情況來看,為了便于施工組織、合理控制建設成本、提高外表美觀性以及整體結構穩定性,一般外部構造設計為現澆箱梁。在設計材料中,僅對使用滿堂支架進行現澆梁施工提出要求,但是沒有細致的施工規劃或設計、驗算等方法。因此,制定合理的滿堂支架施工方案,了解應用于現澆箱梁中的技術要點,可有效保障工程進度與工程成本,具有一定現實意義[1]。
1 地基處理策略
在應用滿堂支架法開展施工過程中,為了進一步提高支架安全性與穩定性,地基處理是非常關鍵的環節。結合工程地質實際情況,可主要采用以下幾種處理方法。
1.1 水泥穩定土法
采取水泥穩定土法,首先將地面夯實,然后鋪設水泥,利用灰土拌和機在現場進行攪拌,摻水泥比例一般控制在3%~5%范圍內,厚度則為30~50cm,一般分為兩個層次進行壓實處理。一般情況下,如果橋下的凈空約3~5m,則可采用該種方法。
1.2 混凝土硬化法
首先,將地面夯實,然后在現場進行C15混凝土的攪拌,以20m的厚度鋪設在地面上。如果橋下的凈空在8m以上,并且梁體相對較大,則采用該種方法較為適宜。應該注意的是,通過采用混凝土硬化方法,不需要在支架下方墊方木,而水泥穩定土法則需要加墊方木、混凝土預制塊等,可以有效將應力分散。當完成地基處理之后,還需要對承載力進行現場試驗,以更好地滿足施工安全性需求[2]。
2 滿堂支架的搭設
對于支架與模板的搭設,必須經過謹慎的受力計算,合理選擇支架及模板,確保能夠承受來自上部的荷載力。對于滿堂支架來說,憑借其良好的結構強度、便捷的使用方法等優勢,已經在橋梁施工中廣泛應用,并可以保障在三維空間范圍內提升強度與剛度。
在搭設滿堂支架過程中,結合工程需要,可以對支架的高度、布局等進行調整,保證每一節段的支架連接穩定,同時在墩柱部位則進行加密處理;如果支架的高度在2.5m以上,那么順橋向跨中或者兩側部分需要布置剪刀撐,以此確保支架穩定性。在澆筑混凝土過程中,由于力度過大,可能引發支架變形問題。因此,為了降低地基沉降可能性、控制非彈性變形,需要在鋪設底模板之后對滿堂支架進行預壓處理。結合施工需要,逐跨完成預壓過程,可使用沙袋、預制塊或者捆綁鋼筋等進行加載[3]。在正式加載之前,需要進行控制點的測量與布設,以充分了解支架變形可能性;一般每間隔10m設置一個控制點,為后期施工提供有價值的參考數據;另外,在加載過程中,應注意保障加載的均勻性,確保支架各個位置的受力相等;在墩柱位置,由于受到的施工荷載力最大,因此可以適當加大荷載重量。
以河運高速跨108國道現澆箱梁施工為例:跨線區門洞中支墩支架采用雙排直徑20cm管柱搭設,每排16根,順橋向1m,橫橋向2m;邊墩采用碗扣支架加一排直徑20cm管柱搭設,碗扣支架按0.6m×0.9m布設;縱梁采用35根長12m的HN400×200熱軋H型鋼沿橋梁縱向布置,橫向間距為90cm,在H型鋼上搭設碗扣支架調整高度,立桿按0.9m×0.9m布置,步距1.2m。非跨線區支架布設分兩個區域進行,一般結構區底板立桿按0.9m×0.9m布置,步距1.2m;兩端支點區立桿按0.9m×0.6m進行布置,步距1.2m。在該工程的整個施工過程中,嚴格按照現澆箱梁滿堂支架總體施工方案進行支架搭設。
3 模板安裝技術
3.1 模板的選擇
首先,在選擇與制作模板過程中,應結合工程實際情況以及施工圖紙要求,制作精準的結構尺寸,制作偏差處于合理范圍內。其次,確保模板具有一定的剛度與強度,以更好地滿足施工過程中可能受到的各種荷載力,確保施工過程中不發生變形,保障施工安全性;再次,確保模板表面的平整度,嚴密接縫,且組裝模板之后保持良好線形。
3.2 模板的安裝
在安裝模板過程中,可主要從以下幾方面加強控制:
(1)在正式安裝模板之前,需要對原材料的質量進行檢查,修理舊模板。完成拼裝工作之后,需要涂抹一層脫模劑,同時注意在外露一側的混凝土模板脫模劑不得采取廢機油,也采用同樣的脫模劑,避免對鋼筋、接縫位置產生污染。
(2)一般可選擇高強腹膜竹膠合板、木質膠合板或者鋼模板等作為底模。首先,在底模安裝之前,需要對預拱度進行計算,并且在底模龍骨中完成安裝,在安裝時注意確保接縫的平整性,避免發生翹曲、懸空等問題;其次,在底板下方橫向鋪設方木,以此作為模板的主肋,一般間距約60cm并且與支架對應;在底板下方縱向鋪設方木,以此作為模板的次肋,一般間距約30cm;再次,模板和鋼筋安裝過程中,需要兩個專業相互配合,如果模板對鋼筋綁扎產生影響,那么則需等到鋼筋安裝之后再進行設置;在進行側模板的安裝時,需要考慮到跑模問題,一般利用對拉螺桿對限位進行支撐[4];最后,完成模板安裝施工之后,應注意確保整體性能良好,保持線性的直順與平滑,同時檢查平面位置、節點聯系、縱橫向穩定性以及頂部標高等,然后進行預壓試驗,一般預壓的重量約為結構物1倍以上,時間在24h以上,卸載之后對沉降值及撓度值進行測量,試驗合格后即可進行混凝土澆筑。
(3)在安裝外模時,注意對平整度、標高、幾何尺寸等進行嚴格控制,同時確保螺栓擰緊、支撐牢靠,在接縫位置粘貼密封帶,避免發生漏漿問題。
(4)在安裝內模時,應對腹板模板進行合理定位,然后利用撐緊將兩側模板頂起,一般在模板的上下與縱橫約50cm位置各安裝一道撐緊為宜,再利用對拉螺桿進行腹板模板的定位。另外,在安裝內模過程中還要注意倒角的精準性,保證足夠的底板厚度,強化整體平順性,避免縫隙過大[5]。
4 混凝土的澆筑
在進行箱梁混凝土澆筑過程中,應確保底板、腹板以及頂板等位置的混凝土完成一次性澆筑過程。在混凝土澆筑之前,需要驗收鋼筋材料、模板材料,只有保證原材料的質量,才能對工程整體水平產生積極作用。在驗收過程中,還應對預埋件、波紋管進行觀察,避免波紋管的表面出現孔洞。有關混凝土的澆筑,具體步驟與技術分析如下。
4.1 拌合
混凝土的拌合一般需要在拌合站進行集中拌制,通過反復試驗,確定最終的配合比,同時確保各項指標與設計要求、施工圖紙規范等相一致;以粉劑型減水劑為主,在開工之前的15~20h,按照需要的濃度事先配置溶液,確保粉劑能夠充分溶解到溶液中,避免產生結塊或者沉淀現象。另外,為了更好地發揮減水劑效果,采用“后添法”進行溶液拌合。
4.2 運輸
由于混凝土性質的特殊性,一般為隨拌隨用,以保障其強度與質量水平。在拌合站攪拌之后,利用運輸車運送到現場,盡快完成灌注。
4.3 澆筑
在混凝土澆筑過程中,以泵車澆筑方法為主,進行斜向分段澆筑。在振搗過程中,將振搗器插入其中,先對上一層的混凝土進行振搗,然后再插入到下一層的混凝土。在振搗過程中,直到混凝土的表面不再出現下沉現象,并且表面浮出灰漿為止,注意掌握振搗的時間,不能出現漏振或者過振現象;在振搗過程中,應該注意避免碰到錨具或者波紋管,并且整個澆筑過程由專人負責對模板進行檢查,確保螺栓與支撐的穩定性[6]。
4.4 養護
完成混凝土澆筑施工之后,需要對箱梁表面進行覆蓋,同時做好灑水養護工作。一般養護的天數需要根據工程所處的季節、環境來決定,如果相對濕度在60%以內,需要灑水養護至少15h,如果天氣溫度較高,則需要進行逐段覆蓋,灑水養護。
5 預應力張拉
5.1 準備階段
做好基礎準備工作,如標定油表、預設千斤頂等,在張拉之前,需要檢查梁體是否存在質量缺陷,如果發現問題需要及時整改,對缺陷位置進行修補,直到符合設計標準;判斷孔道位置、排氣孔、灌漿孔等是否與施工要求相符,確保孔道順暢,不含雜物。
5.2 張拉施工
當箱梁混凝土的強度已經與設計要求完全一致,并且混凝土澆筑已經超過至少10d以后,則可進行預應力張拉。以兩端張拉為主,根據設計要求對張拉的順序進行判斷。結合每束的根數,考慮到配套的錨具、夾片等,在千斤頂的中心位置穿過鋼絞線。在張拉過程中,如果鋼絞線的初始應力已經達到規定值,則可以停止供油,查看夾片情況是否完好,然后再畫出標記;將油充到千斤頂中,然后繼續鋼絞線張拉,對每根鋼束的伸長值進行測量[7]。一般情況下,預應力的張拉以“雙控”形式為主,對張拉力與鋼束伸長量進行對比、審核,以減少偏差。
6 灌漿施工作業
完成張拉工作之后,需要進行壓漿處理,一般兩個環節的時間控制3d之內,避免預應力筋銹蝕或者松弛。將露出錨具外部的預應力筋切除,一般切除之后的長度在30mm以上;在進行壓漿之前,需要利用壓力水將孔道沖洗干凈,避免內部留有粉渣、雜物等;每次完成一束孔道灌漿作業,嚴格遵循施工順序,中間不能出現停頓,否則可能造成堵孔。當壓漿力已經達到在排氣孔中排出的狀態,當出口處水泥漿與規定稠度的水泥漿相一致,即可停止作業,將注漿管閥關閉,確保水泥漿在孔道中的有壓狀態下凝結[8]。
7 結語
(1)在正式施工之前,對模板、支架等體系進行精確驗算,將對后期質量水平提高起到關鍵作用;結合設計要求,對模板、支架等進行預壓檢驗,可更好地保障作業安全;
(2)一般情況下,需要在支架的底部進行20cm厚度的整體混凝土澆筑,以此保障地基承載作用,控制彈性變形問題;
(3)安裝滿堂支架是否穩定,將對后期施工質量與作業安全產生直接影響,因此如果支架在行車道路搭設,則需要設置標志及紅黃警示帶,以保障施工現場安全,確保各道工序順利開展。
參考文獻
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[3]胡正剛.滿堂支架在現澆箱梁施工中的承載分析[J].科技信息,2009(3).
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[5]邱福平,吳忠明,夏來福.關于淺水、軟地基現澆箱梁滿堂支架地基處理施工工法的研究[C].//全國城市公路學會第十九屆學術年會,2010.
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